Trucks

Achter de ontwikkeling van de Volvo FH Aero

Anders Tenstam Mattias Hejdesten
2024-01-29
Leestijd: 3 min.
Maatwerk en techniek
Authors
Anders Tenstam
Technology Specialist Aerodynamics
Mattias Hejdesten
Senior Engineering Expert Aerodynamics.

Met zijn unieke aerodynamische ontwerp stelt de Volvo FH Aero nieuwe normen op het gebied van energie-efficiëntie en aerodynamica. Het is ook het hoogtepunt van meer dan tien jaar onderzoek zowel als ontwikkeling en voortdurende verfijningen om de meest brandstofefficiënte truck te ontwikkelen die mogelijk is.

 

Het meest opvallende kenmerk van de nieuwe Volvo FH Aero en Volvo FH16 Aero is het verlengde front, dat enigszins afwijkt van het conventionele cab-over-engine truckontwerp. Het maakt ook verbeterde aerodynamische prestaties mogelijk en in combinatie met eerdere verbeteringen verbetert de nieuwe range de brandstofefficiëntie met wel 5%*. Hierdoor is dit het meest aerodynamische en energiezuinige ontwerp van Volvo Trucks tot nu toe.
 

"Vanuit een aerodynamica-perspectief willen we dat de hoeken zo soepel en afgerond mogelijk zijn, maar tot voor kort werden we beperkt door wetgeving met betrekking tot voertuiglengte", aldus Anders Tenstam, Senior Technology Expert Aerodynamics, Volvo Trucks. "Nu hebben we de mogelijkheid om de voorkant van de cabine te verlengen en de kromming te vergroten. Dit zal niet alleen de aerodynamica van de cabine verbeteren, maar ook helpen bij het maximaliseren van alle andere verbeteringen die we voor het hele voertuig hebben aangebracht."

Door de voorkant van de cabine te verlengen, is Volvo Trucks erin geslaagd de hoeken af te ronden en de ronding te vergroten.

Hoe kijken naar de lange termijn de aerodynamische ontwikkeling ten goede kwam


Hoewel het verlengde front mogelijk werd gemaakt door wijzigingen in de EU-wetgeving met betrekking tot trucklengte, gaat de oorsprong van de Volvo FH Aero veel verder terug. De ingenieurs van Volvo Trucks onderzoeken al meer dan tien jaar nieuwe concepten en ideeën om de Volvo FH te verbeteren. De eerste stap was om intern een aparte entiteit te creëren die zich richtte op geavanceerde engineering. In plaats van te kijken naar het maken van kleine, geïsoleerde stapsgewijze verbeteringen voor onmiddellijke lancering, was de richtlijn van het nieuwe team een holistische langetermijnaanpak van het hele voertuig.
 

"We proberen onszelf meestal niet te veel te beperken omdat het echt belangrijk is dat je ruimte creëert voor het ontstaan van nieuwe ideeën.", aldus Anders. "Als je met meerdere projecten werkt volgens strikte tijdschema's, dan moet je prioriteiten stellen en daar lijdt de geavanceerde engineering op lange termijn meestal onder. In plaats daarvan kiezen we voor een bredere benadering en proberen we verschillende concepten tegelijkertijd te verkennen, die we later kunnen combineren om een oplossing te creëren die groter is dan de som van de delen."

Hoe een decennium van onderzoek samenkwam

Centraal in de benadering van aerodynamica van Volvo Trucks staat het stroomlijnprincipe, waarbij alle verschillende onderdelen van het voertuig worden gezien als onderling verbonden en afhankelijk van elkaar. Met andere woorden zullen aerodynamische verbeteringen aan de achterkant van het voertuig een nog grotere impact hebben als de aerodynamica aan de voorkant is geoptimaliseerd.

"Als je de voorkant aerodynamischer maakt, betekent dit dat de luchtstroom dichter bij de carrosserie van de truck komt, wat betekent dat verbeteringen stroomafwaarts nog beter renderen", legt Anders uit. “Omgekeerd kan een stroomopwaartse verbetering deels teniet worden gedaan door onvolkomenheden verder stroomafwaarts. Daarom is het moeilijk om afzonderlijke veranderingen te isoleren en te verwachten dat ze een groot verschil maken. In plaats daarvan moet je aerodynamica zien als een pakket."
 

Volvo Trucks concentreert zich al sinds 2012 op het perfectioneren van alle verschillende onderdelen en veel aerodynamische concepten zijn al in 2022 geïntroduceerd. Dit omvat extra afdichtingen op splitlijnen aan de voorkant van de cabine, het sluiten van de treeplank en een nauwere wielboogomtrek.
 

De EU-wetgeving die langere cabines toestaat, werd voor het eerst ter sprake gebracht in 2013, voordat deze eind 2019 van kracht werd. Dankzij zijn langetermijnaanpak kon Volvo Trucks anticiperen op de komende wetgeving en de mogelijkheden onderzoeken die deze zou bieden op het gebied van cabineontwerp. vroegtijdig. Daarom is de nieuwe verlengd frontcabine ontwikkeld in samenhang met deze eerdere verbeteringen. In feite helpt het deze features verder te verbeteren en maakt het het pakket compleet. "Het is een kwestie van 1 + 1 = 3", aldus Anders. "Elk van deze aerodynamische verbeteringen levert op zichzelf al brandstofbesparingen op, maar als je ze allemaal samenvoegt, zijn de totale besparingen nog groter."

Het is een kwestie van 1+1=3. Elk van deze aerodynamische verbeteringen levert op zichzelf al brandstofbesparingen op, maar als je ze allemaal samenvoegt, zijn de totale besparingen nog groter.
Anders Tenstam, Senior Technology Expert Aerodynamica bij Volvo Trucks en Mattias Hejdesten, Senior Engineering Expert Aerodynamica bij Volvo Trucks voor de nieuwe Volvo FH Aero-range

Welke aanvullingen kunnen worden gedaan om de energie-efficiëntie verder te verbeteren? 

Naast de verlengde cabine is de Volvo FH Aero ook leverbaar met het nieuwe Camera Monitor System, dat in wezen de zijspiegels vervangt door vleugelvormige camera's. Hierdoor wordt een van de belangrijkste obstakels voor de luchtstroom aan de zijkanten van het voertuig geëlimineerd.

 

"Aangezien de achterkant van een spiegel vlak moet zijn, is het onvermijdelijk dat er een zogzone achter de spiegel ontstaat. Dit zal dus altijd bijdragen aan aerodynamische verliezen," aldus Mattias Hejdesten, Senior Engineering Expert, Aerodynamics, Volvo Trucks. "Maar door deze te vervangen door een kleinere cameralens, wordt het veel gemakkelijker voor de luchtstroom om dichter bij de carrosserie van het voertuig te blijven."


Als het gaat om traditionele aerodynamische hulpmiddelen zoals dak- en zijspoilers, spoilers, spatborden, chassisstroomlijnkappen en wieldoppen, blijven deze belangrijk als het aankomt op het maximaliseren van de brandstofefficiëntie. Volvo Trucks heeft onlangs ook een extra aerodynamisch hulpmiddel ontwikkeld voor het luchtgeveerde chassis: Een automatische functie voor het verminderen van de rijhoogte bij snelheden boven 60 km/u.
 

"Nu we de voorkant van het voertuig hebben geoptimaliseerd met de verlengde cabine, moeten we ervoor zorgen dat de gebieden stroomafwaarts ook geoptimaliseerd zijn, en hier vertrouwen we op spoilers, spatborden en verlengde chassiskuipen om de luchtstroom aan de zijkant van het voertuig vast te houden," aldus Mattias.


Wist u dat een spiegelcamerasysteem bijdraagt aan de vermindering van het brandstofverbruik en de CO2-uitstoot? Ook verbetert het zowel het directe als indirecte zicht en vergroot het de verkeersveiligheid voor chauffeurs en andere weggebruikers.

Het Camera Monitor System draagt ​​bij aan een verbeterde aerodynamica door conventionele zijspiegels te vervangen door vleugelvormige camera's.

Welke gevolgen heeft het verlengen van de cabine voor elektrische trucks?

Zowel de Volvo FH Aero op (Bio-)LNG als de Volvo FH Aero Electric hebben dezelfde voordelen als een verlengde cabine wat energiezuinigheid betreft. Bij de Volvo FH Aero Electric is de potentiële winst echter nog groter dankzij het recuperatiesysteem dat in een elektrische aandrijflijn wordt gebruikt. "Elektrische trucks  recupereren energie telkens wanneer ze remmen, die terug naar het systeem wordt gevoerd in plaats van verloren te gaan," legt Mattias uit. "Aangezien een lagere luchtweerstand leidt tot meer remenergie bij het remmen, zal het recuperatiesysteem meer van deze energie gebruiken om opnieuw elektrische energie op te wekken. De relatieve terugverdientijd van een verlengde voorcabine is dus nog beter dan bij een (Bio-)LNG- of dieselmotor."

Voor een elektrische truck betekent een grotere energie-efficiëntie een groter bereik, wat een van de grootste beperkingen is bij het gebruik van een elektrische aandrijflijn.


*Het werkelijke brandstofverbruik kan variëren afhankelijk van vele factoren, zoals rijsnelheid, gebruik van cruise control, voertuigspecificaties, belading van het voertuig, feitelijke topografie, rijervaring van de chauffeur, onderhoud van het voertuig en weersomstandigheden.